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Verfahren und Flammspritzpistole zum Aufspritzen von überzügen auf
festen Unterlagen unter Verwendung von hochschmelzenden, pulverförmigen Ausgangsmaterialien
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Flammspritzpistole zum Aufspritzen
von überzügen auf festen Unterlagen unter Verwendung von hochschmelzenden, pulverförmigen
Ausgangsmaterialien, wobei das Pulver mittels eines Trägergases in die Flamme eines
aus einem Brenngas und einem die Verbrennung fördernden Gas bestehenden Gemisches
eingeführt wird.
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Die bekannten Flammspritzpistolen arbeiten im allgemeinen beim Aufspritzen
von Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt, z. B. von plastischen Materialien oder
von Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt, z. B. Zink, zufriedenstellend. Obwohl solche
Pistolen auch zum Aufspritzen von Metallen mit höherem Schmelzpunkt, z. B. von Legierungen
auf Nickelbasis, verwendet werden, sind die Pistolen infolge der sich aus ihrer
Wirkungsweise ergebenden geringen Ablagerungsleistung wenig geeignet. Unter Ablagerungsleistung
wird das Verhältnis zwischen dem Gewicht des von dem zu überziehenden festen Gegenstand
abgelagerten Metalls und dem Gewicht des in die Pistole geförderten Metalls verstanden.
Um die Leistungen zu erhöhen und das Gefüge der aufgespritzten Metallüberzüge zu
verbessern, ist es bekannt, die Geschwindigkeit des Trägergases bei Verwendung von
extrem schwer schmelzenden Pulvern niedrig zu halten, um das Pulver in der Flamme
zum Schmelzen zu bringen. Es handelt sich bei dem Material um schwer schmelzende
Kunstharze, nicht aber um schwer schmelzende Metalle. Zwar kann bei der bekannten
Spritzpistole die Luftströmung zu der Injektordüse unabhängig von der zuzuführenden
Luft geregelt werden, so daß sich die relative Geschwindigkeit des mitgerissenen
Pulvers geringer als die Geschwindigkeit der an dem Kopf austretenden Luft halten
läßt. Es wird hierbei jedoch nicht erreicht, daß das mitgerissene Pulver sich noch
im Schwebezustand in der Luftströmung mit geringer Geschwindigkeit befindet, weil
die Pulverdüse eine verhältnismäßig große Länge aufweist. Hierbei ist es nicht möglich,
eine ausreichend langsame Zuführungsgeschwindigkeit zu erhalten, um wirklich schwer
schmelzende Stoffe, wie z. B. hochschmelzende Legierungen und Keramikmassen, ausreichend
verspritzen zu können. Man hat deshalb vorgeschlagen, die verhältnismäßig lange
Pulverdüse mit gedrillten Zügen zu versehen, um das Trägergas zu verwirbeln. Durch
den dadurch erzeugten Drall des Luft-Pulver-Gemisches entsteht jedoch eine Zentrifugalwirkung
in der betreffenden Düse, die ein gleichmäßiges Verspritzen des Materials verhindert.
Der an dem .Spritzpistolenkopf austretende .Strömungsdrall ist bestrebt, die ins
Freie austretenden Pulverteilchen nach außen zu schleudern, was sich dahingehend
auswirkt, daß die Pulverteilchen nicht lange in dem zentralgeheizten Teil der Flamme
verweilen. Eine lange Pulverdüse birgt weiterhin noch die Gefahr in sich, daß auf
dem langen Transportweg der Strömung. wieder eine Entmischung zwischen Pulver und
Trägergas eintritt.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Flammspritzpistole
zu schaffen, das bzw. die es ermöglicht, das aufzuspritzende pulverförmige Material
bei seinem Durchgang durch den Erhitzungsbereich der Flamme so zu verzögern, daß
ein wesentlich höheres Maß der Wärmeübertragung zwischen den heißen Gasen im: Erhitzungsbereich
und den pulverförmigen Teilchen ermöglicht wird, damit mit der Flammspritzpistole
alle schwer schmelzenden Materialien mit der gewünschten Ablagerungsleistung verspritzt
werden können. Das Verfahren zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß
das pulverförmige Material mit einem Bruchteil der linearen Geschwindigkeit des
Brenngasgemisches mittels des Trägergases in die Flamme eingeführt wird. Hierbei
kann als Trägergas Brenngas oder ein die Verbrennung förderndes Gas verwendet werden.
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Im Gegensatz zu der< bekannten Spritzpistolen, bei denen das pulverförmige
Material im Gasstrom so beschleunigt wird, daß es in der Richtung des Gas-
Stromes
eine beträchtliche Geschwindigkeit schon vor der Stelle annimmt, an -der
die` Gase im Erhitzungsbereich ihre heißeste Temperatur erreichen, wobei die pulverförmigen
Teilchen durch den Erhitzungsbereich etwa mit der Geschwindigkeit des Gases hindurchgehen,
werden die Teilchen gemäß der Erfmdung derart in den Gasstrom eingeführt, daß in
diesem vor der Stelle, an welcher die Gase ihre höchste Temperatur- erreichen, keine
wesentliche Beschleunigung erfolgt. Die Teilchen werden im Gasstrom erst an der
Stelle der höchsten Temperatur wesentlich beschleunigt. Dadurch wird erreicht, daß
die Teilchen im Erhitzungsbereich in der Nähe der Stelle der höchsten Temperatur
verzögert werden, da ihre Geschwindigkeit mangels vorhergehender Beschleunigung
gering ist. Ferner haben die heißen Gase im Erhitzungsbereich in der Nähe der Stelle
der höchsten Temperatur relativ zu den Teilchen eine verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit,
so daß eine große Menge der heißen Gase mit den Teilchen in Berührung kommt, wodurch
eine wirksame Wärmeübertragung erleichtert wird.
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Vorteilhaft wird das pulverförmige Material von dem Trägergas mit
nicht mehr als einem Fünfundzwanzigstel bzw. einem Fünfzigstel der linearen Geschwindigkeit
des Brenngasgemisches in die Flamme eingeführt.
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Bei der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Flammspritzpistole,
die aus einer Pulverdüse und aus Leitungen für die Zuführungen des Brenngases, des
die Verbrennung fördernden Gases, des Trägergases und des pulverförmigen Materials
vom Pulver-. behälter zur Pulverdüse mit jeweils dazugehörigen Ventileinrichtungen
besteht, ist die Zufuhrleitung für das unter der Wirkung der Schwerkraft abfließende
pulverförmige Material an der sich zur Mündung konisch erweiternden Puverdüse derart
angeordnet, daß sich zwischen der Zufuhrleitung und der Düsenmündung eine Länge
der Pulverdüse in Zentimeter ergibt, die nicht mehr als etwa das 1043fache der Zahl
der Querschnittsfläche in Quadratzentimeter der Düsenmündung beträgt. Auf diese
Weise erfolgt ein Einführen des feinverteilten pulverförmigen Materials in die Förderleitung
sowie ein Hindurchführen einer geringen Menge des Trägergases durch die Förderleitung,
so daß das in die Förderleitung eingeführte feinverteilte pulverförmige Material
vom Trägergas mitgerissen und mit einem Bruchteil der linearen Vortriebsgeschwindigkeit
der Brenngase in -den heißesten Teil der Flamme geführt wird, worauf durch die Verbrennungsgase
eine Beschleunigung in der Vortriebsrichtung erfolgt.
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Vorteilhaft wird die Anordnung so getroffen, daß sich zwischen Zufuhrleitung
und der Düsenmündung eine Länge der Pulverdüse in Zentimeter ergibt, die nicht mehr
als etwa das 104fache der Zahl der Querschnittsfläche in Quadratzentimeter der Düsenmündung
beträgt. Praktisch soll die Länge der Zufuhrleitung weniger als 75 mm betragen.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
nachstehend beschrieben.
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F i g. 1 zeigt die Flammspritzpistole in Seitenansicht F i g. 2 ist
ein Längsschnitt durch die Spritzpistole nach der Linie 2-2 der F i g. 3; F i g.
3 ist ein teilweiser Querschnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2; F i g. 4 -ist
eine Vorderansicht der Spritzpistole gemaß F i g. 1; F i g. 5 zeigt im Grundriß,
teilweise im Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 2, eine Unteransicht zu Fig.
2.
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Am Gehäuse 1 der Spritzpistole ist der geneigte rohrförmige Pulverbehälter
2 befestigt. Er wird durch einen Sattel 3 gehalten, der am Gehäuse 1 mittels eines
durchgehenden Zapfens 4 befestigt ist, dessen eines Ende in den Sattel 3 eingeschraubt
ist. Der ganze Pulverbehälter 2 mit dem .Sattel 3 kann nach Entfernung des Schraubzapfens
4 abgenommen werden. Der Pulverbehälter 2 ist mit einer Öffnung 5 versehen,
die mit einer Bohrung. 6 des Sattels 3 in Verbindung steht. Auf der Oberseite des
Gehäuses 1 ist ein Ventilgehäuse 7 angeordnet, das mit einer Bohrung 8 versehen
ist, welche mit der Bohrung 6 ausgerichtet ist. Zwischen dem Gehäuse 7 und dem Sattel
3 ist ein Einsatz 9 angeordnet, der die Bohrungen 6 und 8 miteinander verbindet.
Der Einsatz 9 wird durch eine Platte 10 und Schrauben 11 in Stellung gehalten. Rund
um den Einsatz 9 ist ein Dichtungsring 12 angeordnet.
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Auf dem unteren vorstehendenEnde des Einsatzes 9 sitzt ein kurzes
.Stück eines Gummischlauches 13, der durch einen Gummiring 14 festgehalten
wird. In dem Ventilgehäuse 7 ist eine Kammer 15 ausgebildet, in der ein Kolben 16
angeordnet ist, der mit Dichtungsringen 17 und 18 versehen ist.
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Das Gehäuse 1 ist mit einer Kammer 19 zur Zuführung des Pulvers und
mit einer Längsbohrung 20 versehen, die sich in der Mitte des vorderen Endes des
Gehäuses bis zu einer mittleren Trägergasleitung 21 erstreckt, mit der sie
verbunden ist. Eine Bohrung 22 verbindet die Kammer19 mit.derLängsbohrung20.
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Ein Düsenteil 23 ist in die Bohrung 20 verschiebbar eingesetzt und
mit einem Flansch versehen, der sich über das Ende des Gehäuses 1 hinaus
erstreckt. Das Gehäuse 1 weist einen mit Gewinde versehenen Teil 24 auf;
auf den eine Mutter 25 aufgeschraubt ist. Auf den Flansch des Düsenteils
23 ist ein Düsenkopf 26 aufgesetzt, der durch die Mutter 25 in Stellung gehalten
wird, welche gleichzeitig den Düsenteil 23 festhält.
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Der Düsenkopf 26 ist mit einer Pulverdüse 27 versehen, die mit der
mittleren konischen Bohrung 28 des Düsenteils 23 derart verbunden ist, daß beide
eine fortlaufende konische Bohrung bilden. Der Düsenteil 23 ist nur auf der oberen
Hälfte mit einer Bohrung 29 versehen, welche die Bohrung 28 mit der Bohrung 22 verbindet.
In der Mitte des Düsenteils 23 ist eine Düsenschraube 30 angeordnet, die in eine
Gewindebohrung des Düsenteils eingeschraubt ist. Die Düsenschraube 30 ist mit einer
kleinen mittleren Düsenbohrung 31 versehen, die zur Bohrung 28 des Düsenteils 23
konzentrisch ist. Dichtungsringe 32, 33
sind vorgesehen; um den Düsenteil
23 in der Bohrung 20 zu beiden Seiten der Bohrung 29 abzudichten. Zwischen dem Gehäuse
-1 und dem Düsenteil 23 ist ein Paßstift 34 angeordnet; um den Düsenteil in einer
vorherbestimmten Stellung zu halten.
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Eine Entlüftungsbohrung 35 verbindet die Kammer 19 mit dem vorderen
Ende des Gehäuses. Der Düsenkopf 26 ist auf seiner Grundfläche mit einer Ringnut
36 sowie mit. einer Vielzahl paralleler Bohrungen 37 versehen, die auf einem Kreis
:angeordnet sind. Der Düsenkopf 26 ist ferner mit Bohrungen 38 versehen, die abwechselnd
zwischen den Bohrungen 37
liegen. Die Bohrungen 38 münden innerhalb
der Bohrungen 37 in unmittelbarer Nähe der Düse 27 und erstrecken sich unter einem
verhältnismäßig steilen Winkel zur Außenfläche des Düsenkopfes 26. Der Flansch des
Düsenteils 23 ist mit einer Bohrung 39 versehen, die mit der Ringnut 36 verbunden
ist. Das Gehäuse 1 ist mit einer Bohrung 40 versehen, die mit der Bohrung 39 in
Verbindung steht. Außerdem ist das Gehäuse 1 mit einer Leitung 41 für das die Verbrennung
fördernde Gas und mit einer Leitung 42 für das Brenngas versehen. Diese Leitungen
sind aus F i g. 5 ersichtlich, welche deutlich die Verbindungen der Leitungen 41
und 42 mit der Bohrung 40 zeigt.
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Die Verbindung zwischen der Leitung 41 und der Bohrung
40 wird durch die Zwischenleitung- 43 hergestellt und die Verbindung
zwischen der Leitung 42 und der Bohrung 40 durch die Zwischenleitung 44. Die Zwischenleitungen
43, 44 werden erhalten, indem das Gehäuse 1 in der Querrichtung angebohrt wird und
die äußeren Enden dieser Bohrungen durch kleine Stahlschrauben 45, 46 verschlossen
werden. Am hinteren Ende des Gehäuses 1 sind mittels einer Lagerplatte 49 und Schrauben
50 Ventile 47 und 48 angebracht. Diese Ventile stehen mit den Leitungen 41, 42-
in Verbindung, und diese Verbindungen wer--- den durch die Dichtungsringe 51, 52
abgedichtet. -Auf dem Gehäuse 1 ist mittels der Schrauben 54 ein Ventil 53 angebracht.
Die Einzelheiten der Konstruktion dieses Ventils sind am besten aus F i g. 3 ersichtlich.
Das Gehäuse 1 ist zur Aufnahme dieses Ventils mit einer zylindrischen Bohrung 55
versehen. Das Regelventil besteht aus einem Ventilgehäuse 56, in welches ein Nadelventil
57 eingeschraubt ist, auf welchem das Griffstück 58 des Ventils befestigt ist. Ein
Dichtungsring 59 dichtet zwischen der inneren Bohrung des Griffstückes 58 und dem
Ventilgehäuse 56 ab. Das Ventilgehäuse 56 ist mit einem konischen Sitz 60 versehen,
in den das Nadelventil 57 paßt. Das Ventilgehäuse 56 ist ferner mit Dichtungsringen
61 und 62 versehen, die zu beiden Seiten einer Nut 63 in der zylindrischen Außenfläche
des Ventilgehäuses 56 angeordnet sind. Am unteren Ende der Bohrung 55 ist
eine Bohrung 64 vorgesehen, welche die Verbindung mit der Leitung 42 herstellt.
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Gemäß F i g. 2 ist im Gehäuse 1 eine Zwischenleitung 65 vorgesehen,
welche die Leitung 21 mit der Bohrung 55 verbindet, wobei sie in die Bohrung
55
unmittelbar gegenüber der Ringnut 63 des Ventilgehäuses 56 mündet. Eine
Bohrung 90 verbindet die Ringnut 63 mit der Leitung des Ventilgehäuses 56.
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Auf dem Gehäuse 1 ist mittels der Schrauben 67 ein Handgriff 66 befestigt.
Die Schrauben 67 halten auch eine Lagerplatte 68 fest, die sich nach einer Seite
der Pistole erstreckt und an deren Ende ein Bolzen 69 befestigt ist.
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Der Drücker 70 ist im Gehäuse 1 mittels des Zapfens 71 drehbar gelagert.
Eine Feder 72 hält den Drücker 70 in einer vom Handgriff 66 abgekehrten vorderen
Stellung. Der Drücker 70 erstreckt sich auf beiden Seiten des Gehäuses 1 nach oben
und ist am oberen Ende mit einem Querzapfen 73 versehen, der in einen Schlitz in
einem hohlen viereckigen Kolbenzylinder 74 eingreift. Auf dem Gehäuse 1 ist durch
Schrauben 76 ein Deckel 75 befestigt, der zwischen sich und der Oberseite des Gehäuses
1 eine viereckige Kolbenkammer begrenzt. In dem Deckel 75 ist auf einem Drehzapfen
77 ein Nocken 92 angeordnet, der gemäß der Zeichnung durch eine Feder 78 in - der
neutralen Stellung gehalten wird.
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In einer Bohrung des Kolbenzylinders 74 ist ein Hilfskolben 79 verschiebbar;
der durch eine Feder 80 in einer vorderen Stellung gehalten wird, welche gegen den
am Kolben 79 befestigten Sprengring 81 anliegt. Eine in die Unterseite des Kolbenzylinders
74 eingesetzte Schraube 82 dient in beiden Richtungen als Anschlag für den Hilfskolben
79: Auf dem Kolben 16 ist eine Feder 83 angeordnet, die am einen Ende gegen den
Deckel 75 und am anderen Ende gegen einen Sprengring $4 anliegt, so daß- sie den
Kolben 16 in einer hinteren .Stellung hält.
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Der Kolbenzylinder 74 ist auf der Oberseite mit einem vorderen Ausschnitt
85 und einem hinteren Ausschnitt 86 versehen. Diese Ausschnitte bzw. die vorderen
und hinteren Enden derselben kommen mit den Fortsätzen des Nockens 92 in Eingriff.
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Das Griffstück 58 des Ventils 53 ist mit ausgefrästen Nuten 87 versehen,
die mit dem spitzen Ende des Sperrkolbens 88 in Eingriff kommen. Der Sperrkolben
88 ist in der für denselben am- hinteren Ende des Deckels 75 vorgesehenen Bohrung
verschiebbar und wird durch eine Feder 89 nach hinten gedrückt.
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Durch Betätigung des Drückers 70 wird ein Pulverzuführungsventil geöffnet
und geschlossen, das aus dem Gummischlauch 13 und dem Kolben 16 besteht. In der
.Schließstellung; wenn sich der Kolben 16 in der hinteren Stellung befindet, quetscht
der Kolben das Ende des Gummischlauches 13 zusammen. Diese Stellung ist in F i g.
2 gezeigt. Wenn der Kolben 16 in die vordere Stellung gelangt, wird der auf das
Ende des Gummischlauches 13 ausgeübte Quetschdruck aufgehoben und derselbe geöffnet,
so daß das Pulver durch den Gummischlauch hindurchfließen kann.
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In der Offenstellung des Gummischlauches kann daher das Pulver unter
der Wirkung der Schwerkraft aus dem Pulverbehälter 2 über die Öffnung 5, die Bohrung
6, den Durchlaß im Einsatz 9, durch den Gummischlauch 13 und die Ventilkammer 15
in die Pulverzuführungskammer 19 gelangen.
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Wenn der Drücker 70 nach hinten gegen den Handgriff 66 gezogen wird,
wird der Zapfen 73 nach vom bewegt, wodurch auch der Kolbenzylinder 74
nach
vorn bewegt wird und den Hilfskolben 79 mitnimmt, der demnach ebenfalls nach vorn
bewegt wird. Der Hilfskolben 79 kommt mit dem Kolben 16 in Eingriff und drückt denselben
nach vorn, so daß das Ventil geöffnet wird. Wenn sich der Kolben 16 ganz vorn an
der Grenze seines Hubes befindet, bewegt sich der Kolbenzylinder 74 noch weiter
nach vorn. Diese zusätzliche Bewegung ist möglich, da nach dem Aufhören der Vorwärtsbewegung
des Hilfskolbens - 79 die Feder 80 zusammengedrückt wird. Während der Vorwärtsbewegung
des Kolbenzylinders 74 kommt das hintere Ende des Ausschnittes 85 mit dem unteren
Fortsatz des Nockens 92 in Eingriff, der im Uhrzeigersinn gedreht wird, bis der
hintere Fortsatz des Nockens 92mit dem hinteren Ende des Ausschnittes 86 des Kolbenzylinders
74 in Eingriff gelangt. Dadurch kommt die Vorwätsbewegung des Kolbenzylinders 74
zum Stillstand, und der untere Fortsatz des Nockens 92 liegt dann gerade oberhalb
der Nut 85a in dem die Ausschnitte 85 und 86 trennenden Teil. Bei Freigabe
des Drückers 70 wird der Kolbenzylinder 74 durch die Feder 80 nach
hinten gedrückt. Er kann sich jedoch nur ein sehr kurzes
Stück nach
hinten bewegen, bis er durch den Eingriff des unteren Fortsatzes des Nockens 92
in die Nut 85 a zum Stillstand gebracht wird, wodurch eine weitere Bewegung
nach hinten verhindert wird. Das Ventil verbleibt daher auch nach der Freigabe des
Drückers 70 in einer verriegelten offenen Stellung.
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Um - das Ventil freizugeben, drückt die Bedienungsperson den Drücker
70 einfach ein zweites Mal gegen den- Handgriff 66. Dadurch wird eine Vorwärtsbewegung
des Kolbenzylinders 74 bewirkt, die möglich ist, da sich der Nocken 92 etwas im
Uhrzeigersinn drehen kann und da der untere Fortsatz des Nockens aus dem offenen
hinteren Ende der Nut 85a in den Ausschnitt 86 gleiten kann. Der untere Fortsatz
des Nockens 92 ist bereits über den höchsten Punkt des die Ausschnitte 85 und 86
trennenden Teils hinweggegangen, so- daß das hintere Ende des Auschnittes 85 den
Nocken nicht in eine Stellung dreht, in welcher sein hinterer Fortsatz durch Eingriff
mit dem hinteren Ende des Ausschnittes 86 die Vorwärtsbewegung des Kolbenzylinders
74 zum Stillstand bringt. Die Bedienungsperson läßt dann den Drücker 70 los, und
der Kolbenzylinder 74 und der Drücker 70 kehren gemäß Ei g. 2 in die Ausgangsstellung
zurück. Die rückläufige Bewegung des Kolbenzylinders 74 bewirkt lediglich eine Drehung
des Nockens 92 im Gegenuhrzeigersinn, wenn der untere Fortsatz gegen den die Ausschnitte
85 und 86 trennenden Teil stößt. Nach dem Abgleiten von diesem Teil bewirkt die
Feder 78, daß der untere Fortsatz des Nockens wieder in den Ausschnitt 85 -eingreift.
Die Feder 80 drückt den Kolbenzylinder 74 nur so lange nach hinten, bis der
Hilfskolben 79 sich vom Ventilkolben 16 löst. Nachher wird die rückläufige Bewegung
durch die Feder 72 bewirkt, die den Drücker 70 nach vorn und daher den Zapfen 73.
nach hinten drückt.
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Der Drücker und die das Ventil betätigende Einrichtung ermöglichen
der Bedienungsperson, das Ventil zu öffnen,, indem ein erstes Mal auf den Drücker
gedrückt wird. Das Ventil bleibt dann auch nach Freigabe des Drückers offen. Wenn
der Drücker ein zweites Mal gedrückt und dann freigegeben wird, wird das Ventil
geschlossen.
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Für den Betrieb wird das aufzuspritzende pulverförmige Material in
den Pulverbehälter 2 'eingebracht, und die das Brenngas und das die Verbrennung
fördernde Gas zuführenden Schläuche werden in üblicher Weise an die Ventile 48,
und 47 angeschlossen. Wenn das Ventil und das Ventil 53 geschlossen sind,
werden die Ventile 48, 47 etwas geöffnet und die aus: den Düsenbohrungen 37 austretenden
Gase entzündet.
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Das Brenngas strömt durch das Ventil 48 in und durch die Leitung 42
und gelangt über- die Verbindungsleitung 44 in die Bohrung 40. Das die Verbrennung
fördernde Gas strömt durch das Ventil 47 in und durch die Leitung 41 und gelangt
über die Verbindungsleitung 43 ebenfalls in die Bohrung 40, wo es sich mit dem brennbaren
Gas mischt. Das Gasgemisch gelangt aus der Bohrung,40@ über die Bohrung 39- in die
Ringnut 36; aus welcher es durch die Düsenbohrungen 37 austritt, wo es im Bedarfsfall
entzündet wird.
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Der Austritt der Gase aus den Bohrungen 37 erzeugt an der .Stirnseite
des Düsenkopfes 26 einen verringerten Druck, der eine schädliche Wirbelbildung an
der Stirnseite- der Düse hervorruft, die ihrerseits eine Ablagerung schmelzbaren
Materials an der Stirnseite- der Düse zu bewirken trachtet. Wenn die Gase entzündet
werden, wird jedoch der verringerte Druck an der Stirnseite der Düse im wesentlichen
durch die induzierte Strömung einer geringen Menge atmosphärischer Luft durch die
Bohrungen 38 aufgehoben, die an der Stirnseite der Düse abwechselnd zwischen den
Bohrungen 37 münden. Obwohl die Luftströmung durch die Bohrungen 38 nur sehr gering
ist, ist sie trotzdem ausreichend, um die Neigung des Materials, sich an der Stirnseite
der Düse 26 zu sammeln und anzuhäufen, vollständig zu beseitigen.
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Um die Zufuhr des -Pulvers einzuleiten, wird zuerst das Ventil 53
eingestellt. Der Sperrkolben 88; der in die Nuten 87 des Griffstückes 58 eingreift,
stellt ein bequemes Mittel zur Bestimmung der Einstellung des Ventils dar; indem
bei der Bewegung aus der vollständig geschlossenen Stellung die Anzahl der Einrastungen
gezählt wird. Der Sperrkolben hält auch das Ventil sicher in einer vorherbestimmten
Stellung. Wenn das Ventil 53 offen ist, strömt eine geringe Menge brennbaren
Gases aus der Leitung 42 durch die Bohrung 64 und durch das Ventil 53 vorbei an
der Nadel 57 in die Bohrung des Ventilgehäuses 56 sowie durch die Bohrung
90 in die Ringnut 63 und aus dieser über die Leitung 65 in die Trägergasleitung
21. Aus dieser Leitung 21 kann eine geringe Menge des Gases durch die Bohrung 31
der Düsenschraube 30 austreten. Dieser Strahl des brennbaren Gases breitet sich
in der Bohrung 29 aus und tritt durch die konischen Bohrungen 28 und 27 in die Mitte
der Flamme aus.
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Um die Zuführung des. Pulvers einzuleiten, drückt die Bedienungsperson
auf den Drücker 70, der das Pulverzuführungsventil 53 in der oben beschriebenen
Weise öffnet, Das Pulver fließt dann aus der Kammer 19 in die Bohrung 29, wo es
durch den aus der Düsenbohrung 31 austretenden Strahl brennbaren Gases aufgenommen
wird. Das Pulver wird dann durch die Bohrungen 28 und 27 nach vorn getrieben und
tritt in der Stirnseite der Düse in die Mitte der Flamme aus.
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Die Kammer 19 ist mit der Entlüftungsbohrung 35 versehen, um in dieser
Kammer den Druck der Außenluft aufrechtzuerhalten. Dies ist von Wichtigkeit, da
sonst durch die Wirkung der Düsenbohrung 31 ein teilweises Vakuum erzeugt wird,
das sich mit der Strömung des Pulvers verändert und das außerdem eine übermäßige
Veränderung in der Zuführung des Pulvers verursacht. Die meisten Metallpulver werden
in zufriedenstellender Weise unter der Wirkung der Schwerkraft aus dem Pulverbehälter
2 durch die verschiedenen Öffnungen und Bohrungen in die Kammer 19 und in die Bohrung
29 nach unten bewegt. Der Pulverbehälter 2 ist unter einem Winkel angeordnet, so
daß das Pulver in allen Stellungen der Pistole innerhalb eines Winkels von 90° von
der Waagerechten bis zur Senkrechten in zufriedenstellender Weise abfließt.
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Einige Pulver, jedoch fließen infolge ihrer Gestaltung, ihrer Größe
oder anderer Eigenschaften nicht so leicht ab wie andere pulverförmige Materialien.
Wenn die Pulver dazu neigen, zusammenzubacken oder ungleichmäßig abzufließen, erscheint
es angezeigt, die Pistole etwas zu schütteln oder in Schwingungen zu versetzen.
Um auch ein glattes Abfließen selbst- jener Pulver zu erzielen; welche die schlechtesten
Fließeigenschaften -aufweisen, ist nur- eine ganz
geringe Schüttelbewegung
oder Schwingung erforderlich. Zu diesem Zweck ist für- den Bedarfsfall ein kleiner
Schwingungserzeuger, z. B. ein elektrischer Schwingungserzeuger, wie ein elektrischer
Unterbrechen am Boden des Pistolengehäuses mittels Schrauben befestigt. Solche Schwingungserzeuger
sind bekannt. Der Schwingungserzeuger ist daher in der Zeichnung nicht dargestellt
und auch nicht näher beschrieben.
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Der Pulverbehälter 2 kann eine beliebige Ausbildung aufweisen und
aus beliebigem Material bestehen: Vorzugsweise wird er jedoch aus durchsichtigem
plastischem Material hergestellt, damit die Bedienungsperson sehen kann, wieviel
Pulver noch im Behälter. enthalten ist.
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Statt des Pulverbehälters 2 kann ein besonderer Behälter, beispielsweise
von größerem Fassungsvermögen, oberhalb der Pistole aufgehängt und mit der Bohrung
6 mittels eines biegsamen Schlauches, z. B. eines Gummischlauches, verbunden werden:
Das pulverförmige, in der Hitze schmelzbare Material, das sich im Behälter befindet,
den beispielsweise an der Decke befestigt ist, wird der Bohrung 6 durch den biegsamen
Schlauch unter der Wirkung der Schwerkraft zugeführt. Durch diese Ausbildung entfällt
für die Bedienungsperson die- Notwendigkeit, das Gewicht des in der Hitze schmelzbaren
Materials halten zu müssen, und es können- Behälter von viel größerem Fassungsvermögen
verwendet werden. Mit dieser Anordnung kann die Pistole zwischen Stellungen hin-
und herbewegt werden, die fast senkrecht nach unten und fast senkrecht nach oben
gerichtet sind.
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Die Bohrungen 27 und 28 wirken zusammen, um einen fortlaufenden konischen
Abschnitt zu-bilden, der sich gegen den Auslaß hin erweitert. Sie bilden zusammen
mit der Bohrung 22 und der Bohrung 29 eine Förderleitung, die eine große Pulvermenge
aufnimmt und mit sehr geringer Geschwindigkeit in die Mitte der Flamme einführt.
Diese Geschwindigkeit ist so gering, daß sie im Vergleich zu der Geschwindigkeit
der Verbrennungsgase vernachlässigbar klein ist. Infolgedessen erfolgt eine Beschleunigung
der Teilchen in der Flamme; und zwar im heißesten Bereich derselben.
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Es ist vorteilhaft, am Austrittsende der Düse eine gewisse Wirbelbildung
zu erzeugen, uni die Vortriebskomponente der Geschwindigkeit des Trägergases noch
mehr zu verringern. Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt, daß die Düsenbohrungen
für das Brenngasgemisch derart angeordnet sind, daß sie zueinander parallel liegen.
Zu diesem Ergebnis tragen ferner die Luftbohrungen bei; die unter einem beträchtlichen
Winkel zur Achse der Düse angeordnet sind und deren Austrittsenden abwechselnd zwischen
den Düsenbohrungen für das Brenngasgemisch und der Achse der Düse vorzugsweise näher
liegen als die Düsenbohrungen. Während diese Luftbohrungen die Wirbelbildung in
unmittelbarer Nähe der Stirnseite der Düse verringern, tragen sie zur Wirbelbildung
in einem Bereich bei, der in der Nähe ihres Konvergenzpunktes in der Mitte der Düsenachse
und etwas vor dem Ende der Düse liegt. Im Hinblick auf die Konvergenz dieser Luftbohrungen
ist die Geschwindigkeit der eingeführten atmosphärischen Luft äußerst gering, und
diese Luft muß daher durch die Verbrennungsgase beschleunigt werden. Dadurch wird
bewirkt, daß das aus der Förderleitung am Ende der Düse austretende Pulver verlangsamt
und in manchen Fällen am Konvergenzpunkt der Luftbohrungen sogar zum Stillstand
gebracht wird.
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Um zu der Verringerung der Geschwindigkeit des Pulvers am Ende der
Düse -beizutragen, - weist die Förderleitung selbst vorzugsweise konische Form auf
mit einer gegen das Ende der Düse nach außen gerichteten Steigung, so daß die Leitung
in der Richtung des Durchgangs des Trägergases divergiert. Dies trägt selbstverständlich
ebenfalls zur Verringerung der Geschwindigkeit des Trägergases bei, wenn es sich
in der Förderleitung nach dem Ende der Düse hinbewegt.